一种微载体细胞消化过程中连续取样及状态观察装置的制作方法

文档序号:12498029阅读:473来源:国知局

本实用新型属生物学技术领域,具体涉及一种在微载体细胞消化过程功中实现连续取样并方便观察消化状态的装置,该装置能够保证样品一致性和时效性并避免样品的浪费。



背景技术:

微载体细胞培养是一种新兴的大规模细胞培养技术,是当前贴壁依赖型细胞大规模培养的主要方法。它具有均相培养兼具平板培养和悬浮培养的优势,培养条件(温度、pH值、溶氧、二氧化碳浓度等)容易控制,并且培养过程系统化、自动化,不易被污染。

目前微载体细胞培养消化的过程包括载体细胞的培养、在体细胞的清洗、载体细胞的消化、载体细胞的消化终止等过程,现有的载体细胞培养消化操作过程通常存在以下问题:(1)样品的代表性差,为掌握最佳终止消化的时间点,就需重复取样,由于每次取样后在取样口处都会有载体细胞残留,这样就会导致下次取的样品与原液不一致;(2)样品的时效性差,样品从取样到观察的这段时间与原液所处的环境不同,在外界环境停留时间较长,即样品与原液的消化状态存在不同步的情况;(3)浪费大,取样次数较多,且样品不能回收,这些样品要全部废弃,存在较大的浪费;(4)安全性差,同一取样口要连续多次的进行取样,取样间隔时间短,没有对取样口进行消毒灭菌的时间,污染几率大。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本实用新型提供一种微载体细胞消化过程中连续取样及状态观察装置。

本实用新型的上述目的是由以下技术方案来实现的:

一种微载体细胞消化过程中连续取样及状态观察装置,用于对生物反应器(8)内的微载体细胞在消化过程中进行取样及状态观察,包括细胞观察容器(2)、蠕动泵(1)、显微镜(3)和照相机(4),细胞观察容器(2)的两端分别通过第一管路(6)和第二管路(7)连通到所述生物反应器(8)的出口(81)和入口(82),第一管路(6)伸入到生物反应器(8)内的液面下,蠕动泵(1)设置在第一管路(6)中,显微镜(3)置于细胞观察容器(2)和照相机(4)之间。

上述微载体细胞消化过程中连续取样及状态观察装置中,所述生物反应器(8)的出口(81)和入口(82)处分别设置有出口阀门(T81)和入口阀门(T82)。

上述微载体细胞消化过程中连续取样及状态观察装置中,所述细胞观察容器(2)为透明的玻璃管或聚碳酯管。

上述微载体细胞消化过程中连续取样及状态观察装置中,所述细胞观察容器(2)为细长圆柱形,其直径为1.0~1.5cm。

上述微载体细胞消化过程中连续取样及状态观察装置中,所述照相机(4)安装在显微镜(3)的专用接口上。

上述微载体细胞消化过程中连续取样及状态观察装置中,蠕动泵(1)的泵体上设有用于控制泵头旋转方向的按钮。

上述微载体细胞消化过程中连续取样及状态观察装置还包括一控制器(5),所述蠕动泵(1)、出口阀门(T81)、入口阀门(T82)、照相机(4)均电连接到所述控制器(5)。

上述微载体细胞消化过程中连续取样及状态观察装置还包括一显示屏(11),所述显示屏(11)分别电连接到控制器(5)和照相机(4)。

上述微载体细胞消化过程中连续取样及状态观察装置中,所述显示屏(11)设置有人机交互界面。

本实用新型采用上述技术方案,取得以下技术效果:本实用新型装置操作简单,能够实现连续取样,且样品实效性好,能够方便对样品消化状态及时观察,有效确保载体细胞能在最佳时机终止消化;该装置通过灵活改变蠕动泵的旋转方向,能够保证样品与原液的一致性以及有效回收样品,避免了浪费。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图。

图中附图标记表示为:

1:蠕动泵,2:细胞观察容器,3:显微镜,4:照相机,5:控制器,6:第一管路,7:第二管路;

8:生物反应器,81:出口,82:入口,T81:出口阀门,T82:入口阀门;

9:电机,10:搅拌器,11:显示器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例,对本实用新型的微载体细胞消化过程中连续取样及状态观察装置进行详细说明。

图1示出了本实用新型装置的结构示意图(实线部分表示物理连接,点划线表示电连接),如图1所示,本实用新型装置主要用于对生物反应器8内的微载体细胞在消化过程中进行取样及状态观察,包括细胞观察容器2、蠕动泵1、显微镜3和照相机4,细胞观察容器2的两端分别通过第一管路6和第二管路7连通到生物反应器8的出口81和入口82,蠕动泵1设置在第一管路6中,显微镜3置于细胞观察容器2和照相机4之间,其中:

生物反应器8为罐体结构,罐体一侧设置的出口81和入口82,并且分别在出口81和入口82处设置出口阀门T81、入口阀门T82,该出口81和入口82用于连接本实用新型装置并与生物反应器8的罐体内部形成循环回路。

细胞观察容器2为透明的玻璃管、聚碳酯管或其他透明且耐125℃以上高温的材料制成的管状容器,其具有良好的透光性,该容器可以为细长圆柱形或其他形状,其长度根据取样要求和观察条件进行定制,优选长度为10~15cm;管的直径或宽度有一定的限制,太大的话显微镜3不易聚焦,管的直径或宽度优选为1.0~1.5cm。细胞观察容器2的两端分别通过第一管道6、第二管道7与生物反应器8的出口81、入口82相连通,第一管道6伸入到生物反应器8的罐体内的液面下。细胞观察容器2正上方放置显微镜3,照相机4安装在显微镜3的专用接口上,用于观察细胞观察容器2内的细胞状态,并对所观察的细胞进行拍照。

蠕动泵1布置在第一管道6上,用于提供抽取样本的动力,该蠕动泵的泵体上设有用于控制泵头旋转方向的按钮,当按钮摁向右侧时,泵头沿顺时针方向正转,当按钮摁向左侧时,泵头逆时针反转。蠕动泵1正转用于抽取样品,反转用于使管道及细胞观察容器2内的样品全部回流到生物反应器8的罐体内。取样时,首先打开出口阀门T81和入口阀门T82,开启蠕动泵1正转,使样品在生物反应器8与细胞观察容器2之间循环20-30秒,停止蠕动泵1运行,蠕动泵1阻止细胞观察容器2内的样品回流,完成一次取样。取样、观察完成后,开启蠕动泵1反转,使管道及细胞观察容器2内的样品全部回流到生物反应器8的罐体内。

本实用新型装置还包括一控制器5,蠕动泵1、出口阀门T81、入口阀门T82、照相机4均电连接到该控制器,控制器5用于控制各阀门的打开/停止、蠕动泵1的正转、反转及停止操作以及照相机4的拍照动作和照片传送命令。

本实用新型装置还包括一显示屏11,该显示屏电连接到控制器5和照相机4,控制器5可以控制照相机4实时将拍摄的照片直接传送到显示屏11上显示,或者将通过控制器5再传送到显示屏11上;同时显示屏11还可以设置有人机交互界面,用于设置照相机4的拍照频率、每次取样蠕动泵1运行时间等参数,并显示本实用新型装置的运行状态和参数以及照相机4拍摄的照片,便于实验人员的操作和观察。

以上部件按照上述连接关系组装成本实用新型的微载体细胞消化过程中连续取样及状态观察装置,该装置操作简单,能够实现连续取样,且样品实效性好,能够方便对样品消化状态及时观察,有效确保载体细胞能在最佳时机终止消化;该装置通过灵活改变蠕动泵1的旋转方向,能够保证样品与原液的一致性以及有效回收样品,避免了浪费。

本实用新型装置的使用步骤如下:

步骤一:控制器5控制打开出口阀门T81和入口阀门T82,并开启蠕动泵1正转,使生物反应器8中的消化液连同载体细胞在生物反应器8、细胞观察容器2以及之间的连接管道中循环20~30秒,以便将残留在管道及细胞观察容器2中的上次样品冲洗干净,保证每次取样的样品与原液的一致性;当消化液连同载体细胞充满细胞观察容器2,再关闭蠕动泵1,使样品在细胞观察容器2中静置10~15秒。

步骤二:调节显微镜3和照相机4的焦距,并通过显示屏11设置照相机拍照频率,控制器5控制照相机4对细胞观察容器2内的样品进行拍照、将照片上传到控制器5,并实时在显示屏11上显示。

步骤三:通过显示屏11显示的照片进行观察样品的消化状态,当载体上有70%~80%细胞脱离载体时,判定为生物反应器8中的载体细胞消化完成,此时,关闭出口阀门T81和入口阀门T82,并往生物反应器8中加入培养液,终止消化;否则,返回步骤一,重复上述过程。

本领域技术人员应当理解,这些实施例仅用于说明本实用新型而不限制本实用新型的范围,对本实用新型所做的各种等价变型和修改均属于本实用新型公开内容。

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